焙燒和部分熱解以采用對向流流動的焦油生產(chǎn)燃料顆粒的制作方法

焙燒和部分熱解以采用對向流流動的焦油生產(chǎn)燃料顆粒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于制備燃料顆粒的連續(xù)方法，所述方法包括以下步驟：a)供給原料以在250℃至500℃范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行焙燒和部分熱解步驟，從而獲得固體炭和揮發(fā)性餾分，所述揮發(fā)性餾分包含焦油餾分；b)以相對于原料流的對向流引導(dǎo)逸出的揮發(fā)性餾分，并至少部分地使揮發(fā)性餾分冷凝在進(jìn)入的原料上，以得到與進(jìn)入的原料相結(jié)合的富含焦油的餾分；和c)對結(jié)合后的固體炭/富含焦油的餾分進(jìn)行造粒，以獲得所述燃料顆粒。還公開了新型的燃料顆粒。
【專利說明】焙燒和部分熱解以采用對向流流動的焦油生產(chǎn)燃料顆粒
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基于各種原料源(如生物質(zhì)和廢棄物)的燃料顆粒(fuel pellets)生產(chǎn)領(lǐng)域。
[0002]發(fā)明背景
[0003]Bergman 和 Kiel 在“Torrefaction for Biomass Upgrading，，(第 14 屆歐洲生物質(zhì)能會議和展覽會，2005年10月17日至21日)中公開了生物質(zhì)焙燒、揮發(fā)物分離以及焙燒生物質(zhì)冷卻的方法。其表明可以對焙燒生物質(zhì)進(jìn)行破碎(size reduction)和造粒。
[0004]Bergman 等人 在 “Torrefaction for biomass co-firing in existingcoal-fired power stations-“Biocoal，，，，(ECN-C-05-013,荷蘭能源研究中心(ECN), 2005)中公開了在約280°C的溫度下進(jìn)行生物質(zhì)焙燒的方法，其中將焙燒生物質(zhì)冷卻，使焙燒氣體燃燒并用于干燥生物質(zhì)以及用作焙燒過程中的熱量補(bǔ)充。
[0005]Bergman 在 “Combined torrefaction and pel Ietisation-The TOPprocess”(ECN-C — 05-073，荷蘭能源研究中心(ECN)，2005)中公開了在250-300°C的溫度下進(jìn)行生物質(zhì)焙燒隨后進(jìn)行造粒的方法。
[0006]在 Gilbert 等人的 “Effect of process parameters on pelletisation ofherbaceous crops”(Fuel 88 (2009), 1491-1497)中報道了關(guān)于在各種條件下造粒的研究。得出的結(jié)論是草的焙燒不是一個有吸引力的預(yù)處理，因為顆粒很脆，具有極小的機(jī)械強(qiáng)度和降低的堆積密度。文獻(xiàn)中提到，重質(zhì)熱解油具有用作可以顯著提高顆粒的強(qiáng)度和耐用度的粘合材料的可能性。
[0007]WO 2010/12998 8 Al公開了用于制備燃料顆粒的方法，其中，在250_500°C范圍內(nèi)的溫度下對原料進(jìn)行焙燒和/或部分熱解，從而獲得固體炭和揮發(fā)性餾分。揮發(fā)性餾分用于加熱混合容器。冷凝焦油隨后可以與固體炭相結(jié)合。
[0008]EP 2，287，278 A2公開了生物質(zhì)的焙燒，藉此將固體餾分引導(dǎo)至冷卻器。旋轉(zhuǎn)閥確保使得揮發(fā)物不進(jìn)入冷卻器，而是被供給到燃燒單元。
[0009]US 2009/007484 Al公開了用于將生物質(zhì)進(jìn)料轉(zhuǎn)化為可重復(fù)使用的碳質(zhì)和烴產(chǎn)物的裝置和方法?？梢詫⑸镔|(zhì)焙燒并使揮發(fā)性餾分在一個或一系列冷凝器中發(fā)生冷凝?？梢詫腆w材料進(jìn)行造粒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本文中，炭被定義為已暴露于最低200°C的溫度且具有高有機(jī)餾分的生物質(zhì)或廢棄物。
[0011]本發(fā)明提供了一種用于提供基于生物質(zhì)或廢棄物的燃料顆粒的方法(過程)，所述燃料顆粒可以被優(yōu)化用于電廠鍋爐(爐排、流化床或懸浮燃燒)、區(qū)域供熱鍋爐、小顆粒爐灶、工業(yè)過程加熱爐、窯爐和鍋爐、小型加熱裝置以及燒烤架。該顆?？梢杂米魅蚪灰桩a(chǎn)品?？梢园ㄓ糜诳刂祁w粒熱值密度、顆粒研磨性質(zhì)、顆粒粒徑和顆粒灰分性質(zhì)的處理步驟。從終端用戶的角度來看，下列顆粒性質(zhì)是有吸引力的，即i)熱值密度高，用以減少運(yùn)輸成本；ii)顆粒的顆粒穩(wěn)定性和疏水性高，這些性質(zhì)使處理簡單，減少灰塵問題，從而減少自燃的風(fēng)險并提供戶外儲存甚至在潮濕氣候條件下儲存的選擇；iii)易于在研磨機(jī)(如磨煤機(jī))中研磨顆粒以獲得小粒徑的選擇；以及iv)可接受的顆粒灰分性質(zhì)，使灰分沉積、腐蝕和煙道氣凈化設(shè)備干擾最小化并使殘余產(chǎn)物的利用成為可能。
[0012]因此，本發(fā)明提供了一種用于制備燃料顆粒的連續(xù)方法，所述方法包括下述步驟:
[0013]a)供應(yīng)原料在反應(yīng)器中在250°C到500°C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行焙燒和部分熱解步驟，藉此獲得固體炭和揮發(fā)性餾分，所述揮發(fā)性餾分包含焦油餾分；
[0014]b)在反應(yīng)器中以相對于原料流的對向流引導(dǎo)逸出的揮發(fā)性餾分，并至少部分地使揮發(fā)性餾分冷凝在進(jìn)入的原料上，以獲得與原料相結(jié)合的富含焦油的餾分；和
[0015]c)對結(jié)合后的固體炭和(再加熱的)富含焦油的餾分進(jìn)行造粒以獲得所述燃料顆粒。
[0016]附圖簡述
[0017]圖1示出了以對流方式布置焦油冷凝以使焦油已冷凝到進(jìn)入的進(jìn)料上的總體方法。一般地說，圖1示出用于制備燃料顆粒的總體方法。所示方法可以提供具有最佳性質(zhì)的焙燒顆粒用于不同用途。該方法可以包括如圖1所示的幾個步驟，且該方法可以通過使用不同數(shù)量的處理步驟來實現(xiàn)。全過程可包括焙燒、焙燒材料的破碎、冷卻、焦油冷凝和氣體分離、可能的添加添加劑和造粒。所需要的加熱(用于圖1中的過程A)很可能可以通過燃燒逸出氣體或由另一能量源來提供?？梢酝ㄟ^熱金屬表面、過熱蒸汽、床料(如沙子)、貧氧煙道氣或例如陶瓷或 金屬球或者具有不規(guī)則形狀的元件的材料將熱量傳遞到原料上。
[0018]圖2示出了通過使用螺旋式反應(yīng)器來實施圖1所示的本發(fā)明的實施方式。螺旋單元與造粒機(jī)組合起來,但應(yīng)理解,本發(fā)明也包括依次使用這些單元而不構(gòu)造在一起使用。原料通過螺旋加料器運(yùn)送到造粒單元中。在螺旋加料器的第一部分中，原料被加熱到預(yù)設(shè)溫度以釋放焦油和氣體并獲得更具脆性的固體炭。停留時間由螺旋加料器的旋轉(zhuǎn)速度和螺旋單元的尺寸限定。揮發(fā)物流向與燃料供給方向相反，焦油冷凝在進(jìn)入的原料上并且在固體燃料進(jìn)口附近釋放氣體。最后對再加熱焦油和固體炭的組合進(jìn)行造粒。
[0019]發(fā)明詳述
[0020]如上所述，本發(fā)明提供了一種用于制備燃料顆粒的方法，其中對原料進(jìn)行焙燒和部分熱解，并且其中所產(chǎn)生的焦油與進(jìn)入的原料相結(jié)合，并對炭和再加熱焦油形式的產(chǎn)物進(jìn)行造粒。
[0021]該方法可以用圖2所示的螺旋式反應(yīng)器來實施。
[0022]原料
[0023]本發(fā)明的方法可以使用多種原料來實施，所述原料如生物質(zhì)材料或廢棄物，包括草本生物質(zhì)，例如稻桿和谷物；木質(zhì)生物質(zhì)，包括硬木和軟木；以及基本上所有的具有較大量(>10wt%)的有機(jī)餾分的廢棄物類型；或者這些原料的任意混合物。優(yōu)選地，原料具有至少15wt%(例如至少20wt%,如至少40wt%或至少60wt%)的有機(jī)物含量。
[0024]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，原料是生物質(zhì)材料。許多優(yōu)選的生物質(zhì)材料具有至少80wt%(例如至少90wt%)的有機(jī)物含量。
[0025]優(yōu)選類型的原料包括秸桿、谷物、硬木、軟木和干污水污泥。在一些實施方式中，原料是木材(通常灰分含量為0.3-3wt%)、一年生生物質(zhì)(通常灰分含量為3 (或4)至10wt%)或者有機(jī)廢棄物材料，例如廢木材或干污水污泥。
[0026]優(yōu)選地，在進(jìn)行下文步驟a)焙燒和部分熱解過程之前，將原料的水含量減少到
2-15wt%。可以在第一處理步驟中通過蒸汽干燥、加熱、壓縮或離心減少水含量。
[0027]因此，在方法的一個實施方式中，在步驟a)(見下文)之前進(jìn)行干燥步驟，在干燥步驟中將原料的水含量減少到小于10wt%。
[0028]步驟a)
[0029]在可能的干燥之后，方法的第一步驟包括焙燒和部分熱解相結(jié)合的過程(還參見圖1的過程A)。
[0030]通過在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)器中在惰性氣氛或含小于0.5體積％的O2的氣氛下加熱原料直至200°C至300°C的溫度來實施焙燒過程。氣氛通常由逸出的揮發(fā)物、N2、CO2、蒸汽或貧氧煙道氣組成。原料在反應(yīng)器中在焙燒溫度下的停留時間通常為0.5秒至2小時之間。
[0031]通常情況下，焙燒后獲得的固體炭產(chǎn)物的收率為50_90wt%，含70-90%的原料熱值。殘余產(chǎn)物是富含CO、CO2和水并伴有少量H2和一些輕質(zhì)烴以及可能的少量焦油的揮發(fā)性餾分(氣體)。
[0032]在較高溫度(即300°C至500°C )下，過程被定義為部分熱解過程。原料在反應(yīng)器中在部分熱解溫度下的停留時間通常為0.5秒至I小時。
[0033]取決于工藝條件(溫度、加熱速率、停留時間)，經(jīng)部分熱解之后的固體炭產(chǎn)物的收率通常為15至85wt%。逸出 的揮發(fā)物(即揮發(fā)性餾分)含有氣體和富含含氧烴的可冷凝焦油餾分。取決于操作條件，焦油收率可以在原料的2-65?七％范圍內(nèi)。
[0034]應(yīng)當(dāng)理解，焙燒和部分熱解之間的界線有點理論化，因為發(fā)現(xiàn)，從約250°C起的焙燒過程的揮發(fā)物餾分已可以包含焦油。
[0035]本發(fā)明將焙燒和部分熱解結(jié)合起來以獲得適當(dāng)量的焦油。因此，最佳焙燒/熱解反應(yīng)器的操作溫度是這兩個目標(biāo)的折衷。溫度應(yīng)足夠高以獲得足夠的焦油收率從而獲得足夠高品質(zhì)的顆粒。而且炭收率應(yīng)盡可能高，以將最大化的原料能含量轉(zhuǎn)移到燃料顆粒。一般地說，隨著反應(yīng)器溫度的增加，炭收率降低而焦油收率增加。但限定對于所有類型的原料都廣泛適用的最佳反應(yīng)溫度是不可能的。然而，以前進(jìn)行的研究表明，最佳溫度可以在250至500°C的范圍內(nèi)。實際的最佳反應(yīng)器溫度則取決于所應(yīng)用的原料和反應(yīng)器類型。
[0036]然而，在一些優(yōu)選的實施方式中，焙燒和部分熱解涉及原料所經(jīng)受的最高溫度在250°C至 5000C，例如 260 V至 490 V，如 270°C至 480 V，或 280°C至 475°C，或 290 V至 470 V，或 3000C 至 4600C，優(yōu)選 310°C 至 450 V，或 320 V 至 450 V，或 330 V 至 450 V，或 340 V 至4500C，或350°C至450°C的范圍內(nèi)。在其它實施方式中，原料所經(jīng)受的溫度250°C至400°C，例如 260°C至 390°C，如 270°C至 380°C，或 280°C至 360°C，或 290°C至 350°C 的范圍內(nèi)。
[0037]相結(jié)合的焙燒和部分熱解進(jìn)行的總時間通常為2秒至2小時，例如10秒至90分鐘，例如4分鐘至90分鐘或6分鐘至70分鐘，如8分鐘至50分鐘。
[0038]用于控制所得顆粒的質(zhì)量的一種可能方法可以是使用測定揮發(fā)性餾分中可冷凝產(chǎn)物的量的儀器。該儀器可通過將揮發(fā)性餾分冷卻到如110°c來測定冷凝材料的量。
[0039]焙燒過程和部分熱解過程可以作為獨(dú)立的過程在相同或不同的反應(yīng)器中運(yùn)行。然而，優(yōu)選地，依次(如通過使用溫度梯度)運(yùn)行這些過程。可以采用對流流動條件(如圖2以及下文“方法的優(yōu)選實施方式”所示)來實施這些過程(如圖1所示)。
[0040]因此，在一些實施方式中，原料加熱最長至2小時。在該實施方式中，在焙燒和部分熱解完成時出口溫度通常是在300°C至450°C的范圍內(nèi)。
[0041]需要熱源來促進(jìn)焙燒和部分熱解過程?？梢酝ㄟ^經(jīng)由金屬壁的熱傳遞；通過中間熱載體，例如沙子、陶瓷、混凝土或金屬球、蒸汽、CO2;或通過幾近無氧的煙道氣來提供熱量?？梢酝ㄟ^使用處理步驟a)中形成的氣體、通過使用來自其他過程的熱量或通過使用獨(dú)立的燃料供給來產(chǎn)生熱量。
[0042]為了獲得更均勻的具有減小粒徑的炭餾分，可以對炭進(jìn)行可能的破碎(見圖1中的過程B)。這可以作為一個單獨(dú)的處理步驟或與焙燒和/或部分熱解過程合為一體。
[0043]來自步驟a)的輸出流(見圖1的過程A(和過程B))是固體炭和揮發(fā)性餾分(出口溫度下的揮發(fā)性組分)。揮發(fā)性餾分包含氣體、水和焦油。本文中，“氣體”被定義為在25°C和Iatm下仍處于氣相的揮發(fā)物餾分。
[0044]揮發(fā)性餾分中的一種受關(guān)注的餾分是焦油餾分，這將結(jié)合下文步驟b)進(jìn)行進(jìn)一步討論。
[0045]焙燒/熱解過程可以通過使用各種不同的反應(yīng)器來實施，提供一些實例:
[0046]-單個或多個螺旋反應(yīng)器。在圖2中示出一個實例。過程熱量可通過外部加熱螺旋通道壁、通過加熱螺旋件或通過注入過熱蒸汽來提供。
[0047]-球磨機(jī)或回轉(zhuǎn)窯式反應(yīng)器。可以同時研磨和加熱原料。用于該過程的熱量可以通過外部加熱、蒸汽、金屬或陶瓷球的加熱；通過其它載熱材料或通過注入亞化學(xué)計量的熱煙道氣來提供。原料干燥和焙燒/熱解兩種單元都基于回轉(zhuǎn)窯技術(shù)。
[0048]-流化床反應(yīng)器、鼓泡床或循環(huán)流化反應(yīng)器?？梢酝ㄟ^在單獨(dú)的次級床中燃燒來提供熱量，隨后將熱固體與原料在主床中混合。
[0049]-固定或移動床反應(yīng)器。使燃料暴露于對向流動的熱煙道氣。出口氣體被冷卻，藉此提供焦油。將炭從反應(yīng)器的底部取出。熱煙道氣通過燃燒一部分逸出氣體或/和炭來提供。
[0050]步驟b)
[0051]步驟b)的基本特征在于通過相對于原料流對向引導(dǎo)揮發(fā)性餾分流使富含焦油的餾分與進(jìn)入的原料相結(jié)合。因此，向后(作為相對于相對較冷的原料流的對向流)引導(dǎo)逸出的揮發(fā)性餾分(氣體和焦油)，從而使揮發(fā)性餾分(包括富含焦油的餾分)至少部分地冷凝在進(jìn)入的原料上，以獲得與進(jìn)入的原料相結(jié)合的富含焦油的餾分，即因而使富含焦油的餾分在進(jìn)入的原料進(jìn)行相結(jié)合的焙燒和部分熱解過程之前冷凝在進(jìn)入的原料上(見圖1B中的過程Cl ;由于原料可提供冷卻效果，通常不需要直接冷卻)。
[0052]當(dāng)從步驟a)的溫度(即焙燒/部分熱解溫度(例如約350°C ))冷卻到50_150°C的溫度時，富含焦油的餾分通常會發(fā)生冷凝。在很多實際的實施方式中，沒有必要進(jìn)行外部冷卻，這是因為以相對于原料流的對向流引導(dǎo)揮發(fā)性餾分，從而使其被進(jìn)入的原料冷卻。認(rèn)為這形成了高效節(jié)能的原料加熱和揮發(fā)物冷卻。
[0053]可以設(shè)想焦油的揮發(fā)性餾分會再蒸發(fā)(在過程A中)并部分再冷凝(在過程Cl中)并部分轉(zhuǎn)化為氣體，而另一部分焦油在冷凝和加熱后會發(fā)生聚合，從而使其將在過程A之后保留在固體炭上 ，并隨后被冷卻(過程C2)。因此，應(yīng)當(dāng)理解，揮發(fā)性餾分的一小部分可能逃逸到用于冷卻固體炭的反應(yīng)器部分，藉此使富含焦油的餾分的一小部分(如，通常小于20% )可以在過程C2中冷凝。
[0054]當(dāng)冷卻至低于100°C的溫度(即低于水的露點溫度(drew point temperature))時，水可發(fā)生冷凝。在一些實施方式中，期望使水與富含焦油的餾分一起變成冷凝的，這是因為水的存在有利于顆粒的形成(步驟C))。
[0055]在一些實施方式中，可以使任何來自其中富含焦油的餾分被冷凝的揮發(fā)性餾分的氣體燃燒從而為原料的任何干燥或者為焙燒和部分熱解過程提供能量。因此，逸出的氣體可用于提供用于如處理步驟a)的熱量。
[0056]冷卻步驟(必要時)可以根據(jù)溫度用于功或熱的產(chǎn)生，如通過與適當(dāng)?shù)乃蛘羝h(huán)進(jìn)行熱交換。
[0057]對于某些類型的原料(通常為富含堿的原料)和對于燃料顆粒的某些應(yīng)用，將添加劑(見圖1和圖1B的過程D)與固體炭(和焦油)結(jié)合起來可以是有利的，其在燃燒過程中可以結(jié)合堿金屬或其他物質(zhì)使它們的有害性減小。
[0058]因此，在一些實施方式中，出于為不同的燃燒和氣化單元制備最佳顆粒的目的，在造粒之前，通過加入添加劑配制顆粒(見圖1中的過程D)是有利的。所述添加劑可以是粘土材料、石灰石、漂白土、污水污泥或其它廢棄產(chǎn)物。通?？梢允褂煤卸嘤?被％的一種或幾種下述元素的材料:S、P、Al、Si和Ca。提供添加劑以改變顆粒的性質(zhì)，如以使顆粒燃燒過程中的灰分沉積和腐蝕問題最小化。也可加入促進(jìn)/催化焦油固化過程的添加劑。
[0059]顆粒配制的實例可以包括:
[0060]A.防止在小型顆粒爐灶底部結(jié)渣。在顆粒爐灶的底部常常會出現(xiàn)底部灰分熔融，從而干擾燃料供給。添加含鈣物質(zhì)可以增加所產(chǎn)生的底部灰分的熔融溫度。添加石灰石以在燃料顆粒中獲得大于2的Ca/K摩爾比，往往足以防止底部灰分結(jié)渣。
[0061]B.當(dāng)在大型粉末燃燒電廠鍋爐中使用基于生物質(zhì)的顆粒時，可以觀察到嚴(yán)重的沉積物在過熱器上形成的問題。這會導(dǎo)致沉積物積累和過熱器管腐蝕的問題。添加足夠量的富含Si和Al的礦物質(zhì)可以緩解這些問題。獲得具有大于2.5的(Si+Al)/(K+Na)摩爾比的燃料顆?？娠@著減少問題。
[0062]任何添加劑可以在固體炭與富含焦油的餾分結(jié)合之前、期間或之后與固體炭相結(jié)合。在一些實施方式中，添加劑甚至可以與原料一起供給。
[0063]步驟c)
[0064]在方法的步驟c)(見圖1的過程E)中，對固體炭(優(yōu)選在研磨后以顆粒形式)、冷凝和(再加熱的)富含焦油的餾分(見上文)以及任何添加劑(見步驟b)的組合進(jìn)行造粒。
[0065]保持材料在造粒過程中處于50°C至100°C范圍內(nèi)的溫度下可以增加顆粒的穩(wěn)定
性和硬度。
[0066]可以使用常規(guī)設(shè)備(如Andritz sprount制粒機(jī))，使用常規(guī)條件進(jìn)行造粒。
[0067]為了硬化顆粒，造粒后可以進(jìn)行固化步驟，例如通過使焦油固化。
[0068]優(yōu)選地， 方法的步驟a)和步驟b)作為連續(xù)的過程運(yùn)行。在一些受關(guān)注的實施方式中，方法的步驟a)、步驟b)和步驟c)作為連續(xù)的過程運(yùn)行。
[0069]優(yōu)選的實施方式[0070]因此，本發(fā)明還提供了用于制備燃料顆粒的連續(xù)方法，所述方法包括以下步驟:
[0071]a.供給原料(優(yōu)選選自木材的生物質(zhì))在250°C至500°C (例如250-40(TC，如300-350°C )范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行焙燒和部分熱解步驟，從而獲得固體炭和揮發(fā)性餾分，所述揮發(fā)性餾分包含焦油餾分；
[0072]b.相對于原料流對向引導(dǎo)逸出的揮發(fā)性餾分流，并至少部分地使揮發(fā)性餾分冷凝在進(jìn)入的原料上以獲得與進(jìn)入的原料相結(jié)合的富含焦油的冷凝餾分；和
[0073]c.對結(jié)合后的固體炭和(再加熱的)富含焦油的餾分進(jìn)行造粒，從而獲得所述燃料顆粒。
[0074]有利的是，產(chǎn)物在進(jìn)行儲存和運(yùn)輸時具有高穩(wěn)定性，并且顆?？勺鳛槿剂嫌糜诿悍廴紵姀S鍋爐。
[0075]顆粒
[0076]對于足夠高顆粒質(zhì)量的基本要求是顆粒是疏水性的并且在運(yùn)輸期間不能明顯碎裂。因此，顆粒還應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度，如被定義為其拉伸強(qiáng)度?？梢允褂脧埩τ嫓y量顆粒在徑向方向上的壓縮來測量拉伸強(qiáng)度，參考由da Rocha SSHF在“Mechanicalevaluation for the quality control of biomass pellets and briquettes (在第二屆世界顆粒大會的會議錄中，J6nk6ping，瑞典；2006，183-187中描述的方法。
[0077]可用的顆粒優(yōu)選具有至少IOOkPa(例如至少200kPa，如至少300kPa)的拉伸強(qiáng)度。非常有吸引力的顆粒是那些具有至少400kPa(例如至少500kPa、或至少600kPa、或至少700kPa)的拉伸強(qiáng)度的顆粒。
[0078]因此，認(rèn)為通過上述方法得到的顆粒就其本身而言是新穎的。因此，本發(fā)明還提供了一種燃料顆粒，其包含固體炭、焦油和任選的一種或多種添加劑，所述固體炭和所述焦油通過在250°C -500°C的溫度下對原料進(jìn)行焙燒和部分熱解而獲得。優(yōu)選地，所述顆粒具有至少IOOkPa的拉伸強(qiáng)度。
[0079]根據(jù)本發(fā)明制備的顆?？梢圆捎玫湍芎倪M(jìn)行研磨，從而在懸浮燃燒鍋爐中使用最佳。此外，顆?？梢栽谑澜缟系某睗竦貐^(qū)(如在斯堪納維亞國家)的戶外條件下儲存。
[0080]顆粒的用途
[0081]根據(jù)本發(fā)明制備的顆?？梢怨?yīng)至國內(nèi)或國際市場，其最終用于:電廠鍋爐(爐排、流化床或懸浮燃燒)、區(qū)域供熱鍋爐、小顆粒爐灶、工業(yè)過程加熱爐、窯爐和鍋爐、小規(guī)模加熱裝置以及燒烤架。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備燃料顆粒的連續(xù)方法，所述方法包括以下步驟: a.供給原料以在反應(yīng)器中于250°C至500°C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行焙燒和部分熱解步驟，藉此獲得固體炭和揮發(fā)性餾分，所述揮發(fā)性餾分包含焦油餾分； b.在反應(yīng)器中以相對于進(jìn)入的原料流的對向流引導(dǎo)逸出的揮發(fā)性餾分，并至少部分地使揮發(fā)性餾分冷凝在進(jìn)入的原料上，以得到與原料相結(jié)合的富含焦油的餾分；和 c.對結(jié)合后的固體炭和(再加熱的)富含焦油的餾分進(jìn)行造粒，從而獲得所述燃料顆粒。
2.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的方法，其中在固體原料進(jìn)口附近釋放氣體。
3.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括固體炭的破碎，其中破碎作為步驟a)的一部分和/或緊隨步驟a)之后進(jìn)行。
4.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的方法，其中在步驟c)中將量至多為固體炭重量的0-15wt%的水與固體炭相結(jié)合。
5.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的方法，其中在顆粒中提供添加劑以改變顆粒的性質(zhì)。
6.一種燃料顆粒，其包含固體炭、焦油以及任選的一種或多種添加劑，所述固體炭和焦油通過在250°C至500°C的溫度下對原料進(jìn)行焙燒和部分熱解而獲得，其中所述顆粒具有至少IOOkPa的拉伸強(qiáng)度。
【文檔編號】C10L9/08GK103687934SQ201280028486
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月10日
【發(fā)明者】基姆·達(dá)姆-約翰森, 彼得·A·延森 申請人:丹麥科技大學(xué)